آثار تغير المناخ على الآفات النباتية

التأثيرات على أنواع الآفات

آثار تغير المناخ على أنواع الآفات معقدة ويشمل تأثيرات مباشرة وغير مباشرة وتداخلات محتملة بينهما. في موقع معين، قد يؤدي التحول في الاحترار والظروف المناخية والجوية الأخرى إلى تأثيرات مباشرة أو غير مباشرة على الآفات الحشرية ومسببات الأمراض والأعشاب الضارة. تشمل الآثار المباشرة وغير المباشرة المحتملة على الآفات ما يلي: التغييرات في توزيعها الجغرافي، مثل مدى توسعها أو تراجعها، أو زيادة مخاطر دخول الآفات؛ التغيرات في الفينولوجيا الموسمية، مثل توقيت النشاط الربيعي أو تزامن أحداث دورة حياة الآفات مع النباتات العائلة والأعداء الطبيعيين؛ والتغيرات في جوانب حركية السكان، مثل الشتاء والبقاء على قيد الحياة، ومعدلات النمو السكاني، أو عدد الأجيال بالنسبة للأنواع متعددة دورات الحياة (Juroszek و 2013a ،von Tiedemann؛ Richerzhagen وآخرون، 2011).

بشكل عام، تتأثر جميع مراحل دورة الحياة الهامة للآفات الحشرية ومسببات الأمراض والأعشاب الضارة (البقاء والتكاثر والانتشار) بشكل مباشر بدرجة أو بأخرى بدرجة الحرارة، الرطوبة النسبية، جودة الضوء أو كميته، الرياح أو أي مجموعة من هذه العوامل. تعتبر العمليات الفسيولوجية لمعظم أنواع الآفات حساسة بشكل خاص لدرجة الحرارة (Juroszek وآخرون، 2020).على سبيل المثال، درجات الحرارة المرتفعة ربما تكون مفضلة بشكل خاص من فبل فيروسات النبات وناقلاتها الحشرية حتى الوصول إلى درجة الحرارة الحرجة العليا (2020 ،Trebicki). في تجربة ميدانية مدتها ثلاث سنوات على نبات الذرة تحت الظروف المناخية الاستوائية، أظهر Reynaud وآخرون (2009) ان الإصابة بمرض تخطط الذرة (المتسبب عن فيروس تخطط الذرة) ووفرة النواقل الحشرية، نطاط الأوراق Cicadulina mbila، كانت مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بدرجة الحرارة، وكلاهما يزداد بسرعة فوق 24 درجة مئوية، ولكن درجة الحرارة 30 درجة مئوية وما فوق قد تكون ضارة لنطاطات الأوراق وبالتالي انتقال الفيروس ذي الصلة (c2013 ،von Tiedemann و Juroszek). لذلك، قد يُتوقع أن يؤدي الاحتباس الحراري إلى تعزيز العديد من الفيروسات و نواقلها الحشرية، على الأقل في نطاق درجة حرارة معينة.

التأثيرات غير المباشرة تكون من خلال تاثير النبات العائل أو من خلال عمليات التكيف في إدارة المحاصيل نتيجة تغير المناخ (Juroszek وآخرون، 2020). قد يودي ارتفاع متوسط درجات حرارة الهواء، خاصة في أوائل الربيع في ظل الظروف المناخية المعتدلة، الى ان مراحل دورة الحياة في النبات العائل تحدث في وقت مبكر من الموسم (Racca واخرون، 2015) يمكن أن يؤثر هذا على مسببات الأمراض التي تصيب هذا النبات خلال مرحلة معينة من دورة الحياة، على سبيل المثال مسببات أمراض القمح مثل أنواع الفطر Fusarium الذي يصـيب القمـــــــــــح أثنــــــاء فترة الإزهار (Madgwick وآخرون، 2011؛ Miedaner و 2021a ،Juroszek). تشمل عمليات التكيف في إدارة المحاصيل بسبب تغير المناخ إدخال الري، وقف الحراثة العميقة للتربة، تغيير مواعيد البذار، وزراعة أكثر من محصول واحد في السنة. ري الذرة في جنوب شرق إفريقيا، على سبيل المثال، سمح بزراعة الذرة على مدار العام، ولكنه أدى أيضًا إلى زيادة أعداد الحشرات الناقلة، وبلغت ذروتها في نقل فيروس تخطط الذرة في الاراضي المروية وبالتالي أيضًا في المحاصيل التي تسقى عن طريق المطر (Shaw و2011 ،Osborne).

قد تكون التداخلات بين العوامل التي تؤثر على الآفات معقدة. على سبيل المثال، أظهرت التجارب في ظل الظروف الميدانية الواقعية في وسيلة FACE تعقيد الدخلات بين نمو الحشائش ودرجة الحرارة والماء وثاني أكسيد الكربون في ظل الظروف البيئية المتغيرة (Williams وآخرون، 2007)، وقد أظهرت التجارب الأخرى أن الإجهاد المائي يمكن أن يغيير العلاقات التنافسية بين الأعشاب ونباتات المحاصيل من حيث استجابتها لتركيز ثاني أكسيد الكربون المرتفع (Valerio وآخرون، 2011). في ظل ظروف الري الجيدة، يستفيد نمو محصول الطماطا (Lycopersicon esculentum) C₃أكثر من ارتفاع ثاني أكسيد الكربون مقارنة بعشبة عرف الديك Amaranthus retroflexus C₄، بينما يستفيد A. retroflexus تحت الإجهاد المائي أكثر من ارتفاع ثاني أكسيد الكربون مقارنة بالطماطا. تشير مثل هذه التجارب (Valerio وآخرون، 2011؛ Williams وآخرون، 2007)، التي أجريت في ظل ظروف خاضعة للرقابة والميدانية، إلى أن استجابات النبات لثاني أكسيد الكربون المرتفع لا يمكن التنبؤ بها على أساس نوع مسار التمثيل الضوئي وحده (C₃ مقابل C₄)، لأن هناك تفاعلات معقدة مع عوامل مثل توافر المياه ودرجة الحرارة، من بين عوامل أخرى. تتوافق هذه الاستنتاجات مع التحليل التلوي المنشور مؤخرًا (Vilà وآخرون، 2021)، والذي تم إجراؤه بشكل خاص لفهم الآثار المشتركة للأعشاب الضارة وتغير المناخ على المحاصيل.